高分子材料加工助劑與配方技術(shù)實(shí)訓(xùn)_圖文

1、實(shí) 訓(xùn) 任 務(wù) 書 實(shí) 訓(xùn) 任 務(wù) 書 目 錄(一 LDPE/HDPE共混物泡沫塑料的配方設(shè)計(jì)研究 . . 1一、研究綜述 . . 1二、設(shè)計(jì)的目的及意義 . . 5三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 . . 6 3.1.PE 發(fā)泡塑料助劑的選用與配方設(shè)計(jì) . 6 3.11. 基體 . . 6 3.12. 助劑的選用 . . 6 3.2不同比例 LDPE/HDPE共混物泡沫塑料設(shè)計(jì)制備方案 . 7 3.21基體與助劑的混煉 . . 7 3.22. 制品的模壓成型 . . 7 3.23. 二次發(fā)泡 . . 7 3.24. 制備步驟流程圖 . . 8 3.3不同比例 LDPE/HDPE共混物泡沫塑料性能測試 . 8 3

2、.31. 密度測試 . . 8 3.32. 泡孔結(jié)構(gòu) . . 9 3.33. 拉伸實(shí)驗(yàn) . . 9 3.34. 沖擊強(qiáng)度實(shí)驗(yàn) . . 9四、預(yù)測結(jié)論分析 11 . 11 參考文獻(xiàn) . 11 (二聚丙烯塑料的阻燃改性配方設(shè)計(jì) . . 12 前言 . 12 一、實(shí)驗(yàn)部分 . . 13 1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備 . . 13 1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料 . . 13 1.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 . . 13 1.2 實(shí)驗(yàn)流程圖 . . 14 1.3 配方設(shè)計(jì)及計(jì)量 . . 14 1.4 性能測試 . . 14二、結(jié)果與分析 . . 14三、結(jié)論 . 15 參考文獻(xiàn) . 15 實(shí)訓(xùn)體會(huì)及建議 . 16 實(shí) 訓(xùn) 評

3、定 表 . 錯(cuò)誤!未定義書簽。(一 LDPE/HDPE共混物泡沫塑料的配方設(shè)計(jì)研究 一、研究綜述摘要:本設(shè)計(jì)對不同比例 LDPE/HDPE共混物泡沫塑料的配方設(shè)計(jì)、 實(shí)驗(yàn)操作和性 能測試進(jìn)行了研究,并通過查資料對 PE 泡沫塑料的情況進(jìn)行了解。本設(shè)計(jì)以 LDPE/HDPE為變量,添加固定量的 EVA 、 AC 發(fā)泡劑、 DCP 交聯(lián)劑、氧化鋅、硬脂 酸鋅進(jìn)行模壓發(fā)泡,并對其密度強(qiáng)度等進(jìn)行測量,以獲取最佳性能的 LDPE/HDPE比例。關(guān)鍵詞:發(fā)泡塑料 LDPE/HDPE配方 研究 性能測試前言:本設(shè)計(jì)所做的論題是 PE 發(fā)泡塑料的配制,探討不同比例 LDPE/HDPE共混物泡沫塑料性能的影響。

4、 PE 泡沫塑料是泡沫塑料中應(yīng)用較廣的一種也是最 早成功制得的泡沫塑料之一。 早在 1941年美國杜邦公司就用氮?dú)獍l(fā)泡制得了 PE 泡沫塑料,經(jīng)過十幾年的發(fā)展, PE 泡沫塑料已發(fā)展成熟,在品種及應(yīng)用方面實(shí) 現(xiàn)了多樣化,開發(fā)出各種各樣的產(chǎn)品 1。隨著理論研究的不斷深入以及發(fā)泡技術(shù) 的進(jìn)步, PE 泡沫塑料在產(chǎn)量和質(zhì)量方面有了顯著提高,應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷擴(kuò)展。 阻燃 PE 泡沫塑料可降解 PE 泡沫塑料、 共混交聯(lián)等改性 PE 泡沫塑料及 PE 泡沫 塑料回收再利用是當(dāng)前 PE 泡沫塑料的研究方向和發(fā)展 2。本文作者為做此次論題而收集并查閱了大量文獻(xiàn),主要是最近來有關(guān) PE 發(fā) 泡塑料的研究論文、

5、期刊、書籍和發(fā)明專利等,如期刊類高分子材料科學(xué)與工 程 ,書籍類塑料助劑等。通過對相應(yīng)文獻(xiàn)的綜合分析和歸納整理,現(xiàn)就對 綜合整理后的文獻(xiàn)進(jìn)行比較專門的、全面的、深入的、系統(tǒng)的評述。PE 發(fā)泡塑料是聚乙烯發(fā)泡塑料,即英文的縮寫為 EPE ,即定義為以 PE 為基 礎(chǔ)而內(nèi)部具有無數(shù)微孔性氣體的塑料制品 , 因此它既有聚乙烯的化學(xué)性能和泡沫 塑料的一般物理性能。 PE 發(fā)泡塑料有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,室溫下耐鹽酸、氫氟 酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學(xué)物質(zhì),硝酸和硫酸對聚 乙烯有較強(qiáng)的破壞作用。 PE 發(fā)泡塑料容易光氧化、熱氧化、臭氧分解,在紫外 線作用下容易發(fā)生降解, 碳黑對聚乙烯有

6、優(yōu)異的光屏蔽作用。 受輻射后可發(fā)生交 聯(lián)、 斷鏈、 形成不飽和基團(tuán)等反應(yīng) 3。 PE發(fā)泡材料具有優(yōu)異的物理性能, 比如:具有質(zhì)量輕、密度小,能防止空氣對流、不易傳熱、能吸音,具有隔熱保溫、防 震包裝、 隔音等。 它安全無毒 , 強(qiáng)韌 , 撓曲性好 , 有優(yōu)異的電絕緣性 , 耐候性和耐化 學(xué)品性 , 主要應(yīng)用于建筑、化工管道、設(shè)備等領(lǐng)域的隔熱保溫。泡孔尺寸減小時(shí) 熱導(dǎo)率有減小的趨勢 , 可以減少熱量損失。 PE 泡沫塑料的成型方法:擠出、 注射、模壓、澆鑄、壓延。本實(shí)驗(yàn)采用單一變量法設(shè)計(jì)研究了影響 PE 材料模壓發(fā)泡質(zhì) 量的因素。1.1.1、按軟硬程度分(即機(jī)械強(qiáng)度分軟質(zhì)泡沫塑料 :在 23和

7、RH50%條件下,彈性模量小于 70MPa, 富有柔韌性、 壓縮硬度很小、應(yīng)力解除后能恢復(fù)原狀,殘余變形較小。硬質(zhì)泡沫塑料 :彈性模 量高于 700MPa, 無柔韌性,壓縮硬度大,應(yīng)力達(dá)到一定值方產(chǎn)生變形,解除應(yīng)力 后不能恢復(fù)原狀。半硬質(zhì)泡沫塑料 :彈性模量在 70700MPa 之間,性質(zhì)介于兩者 之間。 PE 泡沫塑料一般屬于軟質(zhì)泡沫塑料 4。1.1.2、按密度分密度大于 0.4g/cm³,低發(fā)泡;密度等于 0.10.4g/cm³, 中發(fā)泡;密度為 0.1g/cm³以下,高發(fā)泡。 PE 發(fā)泡塑料一般屬于高發(fā)泡塑料 5。1.1.3、按氣孔結(jié)構(gòu)不同分開孔泡沫塑料孔與

8、孔是相通的, 具有良好的吸音性能和緩沖性能; 閉孔 泡沫塑料每一孔是獨(dú)立的,具有較低的導(dǎo)熱性能和較小的吸水性。 PE 發(fā)泡 塑料一般為開孔泡沫塑料 6。泡沫塑料發(fā)泡方法:物理發(fā)泡是指利用物理原理發(fā)泡的?；瘜W(xué)發(fā)泡是利用 化學(xué)發(fā)泡劑加熱后分解放出的氣體而發(fā)泡 或用原料相互反應(yīng)放出的氣體而發(fā) 泡。機(jī)械發(fā)泡是利用機(jī)械的攪拌作用,混入空氣而發(fā)泡等 7。1.2.1、物理發(fā)泡法物理發(fā)泡法一般最常用有惰性氣體發(fā)泡法和低沸點(diǎn)的液體發(fā)泡法, 還有些少 用的溶出發(fā)泡法,交聯(lián)發(fā)泡法(組合泡沫塑料 ,燒結(jié)發(fā)泡法。惰性氣體發(fā)泡法:利用氮?dú)狻⒍趸嫉葻o色無臭、化學(xué)活性較弱,很難與 其它元素化合的惰性氣體, 在較高壓力下,

9、 使其溶于熔融狀態(tài)聚合物或糊狀復(fù)合 物中,而后在減壓下使溶解氣體釋放出而發(fā)泡 8。低沸點(diǎn)的液體發(fā)泡法 :低沸點(diǎn)液體在高壓下,壓入熔態(tài)聚合物中,或摻入 聚合物顆粒中,而后再減壓或加熱,使其在聚合物中汽化和發(fā)泡。物理發(fā)泡法的優(yōu)點(diǎn):操作中毒性小; 發(fā)泡劑的原料成本低; 沒有發(fā)泡劑留下 的殘?jiān)? 而對泡沫塑料性能無嚴(yán)重影響。 物理發(fā)泡法的缺點(diǎn):某些過程所用設(shè)備 投資較大。 急劇下降, 使發(fā)泡過程中產(chǎn)生的氣泡很容易穿破泡孔壁而逃逸熔體外, 難以保持, 導(dǎo)致發(fā)泡失敗。 為了改善聚烯烴類塑料的發(fā)泡缺陷,常采用共混改性,本實(shí)驗(yàn) 用 EVA 共混提高熔體粘度,利于 PE 的發(fā)泡。3泡沫的穩(wěn)定 :泡沫物是熱力學(xué)不

10、穩(wěn)定體,它不會(huì)持續(xù)很長時(shí)間,所以必 須保證泡沫穩(wěn)定。 穩(wěn)定泡沫的方法 :一是利用表面活性劑, 以降低其表面張力, 有利于形成細(xì)泡, 減少氣體的擴(kuò)散作用, 使泡孔穩(wěn)定; 二是提高塑料熔體的黏度, 防止泡壁進(jìn)一步減薄來穩(wěn)定泡沫。 在發(fā)泡過程中, 通過對物料的冷卻或塑料的交 聯(lián)作用,都能提高塑料的熔體黏度 10。二、設(shè)計(jì)的目的及意義本實(shí)訓(xùn)的目的是通過單因素變量法研究不同比例 LDPE/HDPE發(fā)泡塑料的性 能,確定彈性較好、密度較小、泡孔小而密集且均勻、沖擊強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度較大 的泡沫塑料及 LDPE/HDPE的最佳比例。由于 LDPE 多支鏈,玻璃化溫度和熔融溫 度較低,當(dāng) LDPE 加入量越多,發(fā)

11、泡率越高,泡沫塑料越柔軟。 HDPE 支鏈較少, 玻璃化溫度較高, 能使泡沫塑料的強(qiáng)度和韌性得以加強(qiáng)。 通過兩者共混, 能加寬 體系的熔融溫度范圍, 在熔融發(fā)泡時(shí), 體系的粘度就會(huì)有不同程度的提高; 而當(dāng) 熔融物料冷卻時(shí),又可以延緩結(jié)晶,這種特性可使發(fā)泡過程更容易進(jìn)行,對于 PE 泡沫塑料的制取很有價(jià)值?？刂撇煌芏?PE 的共混比例,就能夠獲得多種性 能的泡沫塑料。據(jù)研究, LDPE/HDPE共混發(fā)泡塑料中,韌性、強(qiáng)度、模量等都存 在一個(gè)極值。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1.PE 發(fā)泡塑料助劑的選用與配方設(shè)計(jì)3.11. 基體LDPE:低密度聚乙烯 , 熔點(diǎn) 115125。HDPE:高密度聚乙烯 , 熔點(diǎn)

12、 132135。LDPE和 HDPE 結(jié)構(gòu)相似,有很好的相容性。3.12. 助劑的選用AC 發(fā)泡劑:偶氮二苯甲酰胺,分解溫度范圍為 170210,分解生成 N2,理 論發(fā)氣量為 193ml/g,是常用的有機(jī)發(fā)泡劑中最高的,多數(shù)作為塑料發(fā)泡劑。 DCP 交聯(lián)劑:過氧化二異丙苯, 分解溫度 120一 125常和氧化鋅并用, 提高 PE 熔體粘度,有利于 PE 的發(fā)泡。EVA: 乙烯 -醋酸乙烯共聚物能與 PE 有較好的相容性,提高 PE 泡沫塑料 性能和利于 PE 熔體的發(fā)泡, 隨著醋酸乙烯含量的增加, 彈性增加, 本設(shè)計(jì)采 用含有醋酸乙烯 40%的 EVA 。ZnO:發(fā)泡助劑降低 AC 發(fā)泡劑的

13、分解溫度,也起到成核劑作用。硬脂酸鋅:發(fā)泡助劑降低 AC 發(fā)泡劑的分解溫度,與 ZnO 和 AC 發(fā)泡劑有良好 的協(xié)同作用。3.13. 配方設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用的技術(shù)方案是:將基體和助劑先共混,再模壓發(fā)泡,最后再進(jìn)行 二次發(fā)泡成型。所用的基體和助劑配方如下:基體(LDPE+HDPE:100份EVA:30份AC 發(fā)泡劑:10份本設(shè)計(jì)方案基體配方組成如下:(份 3.2不同比例 LDPE/HDPE共混物泡沫塑料設(shè)計(jì)制備方案本設(shè)計(jì)的不同比例 LDPE/HDPE共混物泡沫塑料配置方案 包括如下步驟:(以 配方 1為例a.稱取 100gLDPE 樹脂、 0g 的 HDPE 樹脂、 30gEVA 置于高速混合機(jī)中

14、, 使之混 合均勻。b.稱取 10gAC 發(fā)泡劑、 2.5g 硬脂酸鋅、 1.5gZnO ,置于燒杯中攪拌均勻。另 稱取 1.3gDCP 交聯(lián)劑備用。c.將 LDPE 、 HDPE 和 EVA 混合物置于開煉機(jī)中混煉 47min,溫度控制在 110120左右。 PE 樹脂混煉成片之后,加入 AC 發(fā)泡劑、 ZnO 、硬脂酸鋅混 合物,此時(shí)溫度降至 7090,再混煉 10min, 待塑化均勻色澤一致后,再加 入 DCP 交聯(lián)劑。在同一溫度下混煉 5min ,制成片狀。3.22. 制品的模壓成型a. 按要求將混煉好的片狀制品趁熱切成所需要尺寸的片料。b . 將片料裝入模具中,此時(shí)對模具加熱至 16

15、0,加壓至 0.6MPa, 模壓時(shí)間 為 1215min。3.23. 二次發(fā)泡將完成交聯(lián)發(fā)泡的模具冷卻到 65左右,開模取出泡沫塊,立即送入 120175的烘箱中,進(jìn)行二次發(fā)泡,發(fā)泡 10min ,取出泡沫。取出來的泡沫為 具有閉孔結(jié)構(gòu),孔泡細(xì)微均勻、力學(xué)強(qiáng)度優(yōu)良的 PE 的泡沫塑料制品。二次發(fā)泡得到高發(fā)泡倍率的泡沫制品,性能更加優(yōu)良。 (若直接將泡沫塊從 模具取出, 不經(jīng)過二次發(fā)泡, 形成的泡孔不均勻且較小, 發(fā)泡率不高, 性能較差。 4.配方 2-7的操作同配方 1類似。3.24. 制備步驟流程圖 3.3不同比例 LDPE/HDPE共混物泡沫塑料性能測試本設(shè)計(jì)是不同比例 LDPE/HDPE

16、共混物泡沫塑料。 本節(jié)將不同比例 LDPE/HDPE共混物泡沫塑料進(jìn)行性能測試,分析其性能效果。 3.31. 密度測試密度是泡沫塑料的一個(gè)重要性質(zhì), 依據(jù)密度的大小泡沫塑料可分為:密度大 于 0.4g/cm³,低發(fā)泡;密度等于 0.10.4g/cm, 中發(fā)泡;密度為 0.1g/cm以下, 高發(fā)泡。 PE 發(fā)泡塑料一般屬于高發(fā)泡塑料。將泡沫塑料切割成長方體,用游標(biāo)卡尺測量其長寬高,體積 =長×寬×高;在用天平稱量其重量。密度 =重量 /體積。表 1. 不同比例配方 LDPE/HDPE共混物泡沫塑料的密度 3.32. 泡孔結(jié)構(gòu)泡沫的孔徑和均勻度是泡沫塑料的另一個(gè)重要指

17、標(biāo), 它直接衡量泡沫塑料的 好壞。 測量泡孔結(jié)構(gòu)的均勻性, 常用光學(xué)顯微鏡或掃描電鏡等來觀察比較, 品質(zhì) 優(yōu)良的泡沫塑料的泡孔細(xì)微均勻, 通過顯微觀察可辨別出泡沫塑料是閉孔結(jié)構(gòu)還 是開孔結(jié)構(gòu)。3.33. 拉伸實(shí)驗(yàn)通過拉伸實(shí)驗(yàn)課測量出泡沫塑料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量(軟硬 、斷裂伸長 率,這些性能都是泡沫塑料的重要指標(biāo)。根據(jù)拉伸模量:在溫度 23和相對濕 度 50%時(shí),彈性模量大于 700MPa 為硬質(zhì)泡沫塑料,介于 70-700MPa 為半硬質(zhì)泡 沫塑料,小于 70MPa 為軟質(zhì)泡沫塑料。將泡沫塑料按國家標(biāo)準(zhǔn)切割成標(biāo)準(zhǔn)樣條置于萬能拉伸機(jī)中進(jìn)行拉伸。 表 2. 不同比例配方 LDPE/HDPE共混物

18、泡沫塑料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、斷 裂伸長率 3.34. 沖擊強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)沖擊強(qiáng)度是泡沫塑料的重要指標(biāo)。 測量方法將泡沫塑料按國家標(biāo)準(zhǔn)切割成標(biāo) 準(zhǔn)樣條置于懸臂梁或簡支梁沖擊測試。 四、預(yù)測結(jié)論分析 11LDPE/HDPE共混發(fā)泡塑料中,韌性、強(qiáng)度、模量等都存在一個(gè)極值。(1當(dāng) LDPE/HDPE=75/25左右時(shí),密度最小。由于成型特點(diǎn),產(chǎn)品屬于高發(fā) 泡塑料。(2 當(dāng) LDPE/HDPE=90/10左右時(shí)拉伸模量、 拉伸強(qiáng)度、 斷裂伸長率存在最大值, 且泡孔最均勻。(3綜上,當(dāng) LDPE/HDPE=90/10左右時(shí),能獲得最佳綜合性能。參考文獻(xiàn)1殷錦捷 , 王亞鵬 . 聚乙烯改性的研究進(jìn)展 J.上海

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21、優(yōu)點(diǎn), 被廣泛地應(yīng)用于化工、 化纖、 建筑、 輕工、 包裝等領(lǐng)域。 賦予聚丙烯材料阻燃性能是十分重要和必要的, 這也是目前有關(guān)聚丙烯阻燃研究十分活躍的重要原因之一。傳統(tǒng)的聚丙烯阻燃改性方法 1是添加含鹵阻燃劑 (如,十溴聯(lián)苯醚、六溴環(huán) 十二烷、 八溴醚等 , 但添加含鹵阻燃劑制成的阻燃 PP , 在燃燒發(fā)揮效能的同時(shí), 會(huì)釋放出污染環(huán)境、 危害人體健康的煙和腐蝕性氣體, 這些腐蝕性氣體對建筑物 及設(shè)備的破壞甚至超過火災(zāi)本身, 更嚴(yán)重的是某些溴系阻燃劑燃燒或熱裂時(shí), 會(huì) 形成有毒的致癌物多溴代二苯并二噁烷及多溴代二苯并呋喃。 因此, 現(xiàn)在有不少 阻燃劑用戶對鹵系阻燃劑持審慎甚至不歡迎的態(tài)度, 并

22、積極致力于無鹵阻燃劑的 開發(fā),特別是在電子電器行業(yè)內(nèi),無鹵阻燃改性 PP 成為近年來研究和開發(fā)的熱 點(diǎn)。無鹵阻燃劑有金屬氫氧化物、 磷系阻燃劑、 有機(jī)硅系阻燃劑等。 金屬氫氧化 物具有無毒、無腐蝕、不產(chǎn)生有毒氣體等優(yōu)點(diǎn),因而被稱為綠色環(huán)保型阻燃劑, 但其添加量通常在 50%以上才能達(dá)到較好的阻燃效果, 而高填充量將嚴(yán)重影響材 料的物理機(jī)械性能 ; 磷系阻燃劑主要用于含氧高聚物,磷系阻燃劑中的紅磷由于 顏色較重,不適合應(yīng)用于對顏色要求較高的產(chǎn)品中,所以,有較大的局限性 ; 有 機(jī)硅系阻燃劑由于價(jià)格太高也未得到廣泛使用。 所以開發(fā)新的無鹵阻燃體系成為 阻燃領(lǐng)域的一大課題。隨著高聚物材料阻燃化處理技

23、術(shù)的不斷發(fā)展, 對阻燃劑綜合性能的要求也越 來越高,既要達(dá)到規(guī)定的阻燃級別,還要有良好的物理力學(xué)性能、耐腐蝕性、低 煙性、無毒性及熱穩(wěn)定性等。聚丙烯阻燃劑材料的發(fā)展方向大致概括為 :阻燃效 率高,可賦予聚烯烴良好的難燃性 ; 與聚烯烴的相容性好,可較好地分散在聚烯 烴中形成均相體系 ; 在聚烯烴的加工溫度下不分解 ; 不降低聚烯烴的力學(xué)性能、 電 性能、 耐候性等 ; 耐久性好, 能長期保留在聚烯烴制品中發(fā)揮阻燃作用 ; 安全環(huán)保, 無毒、無臭、無污染,在阻燃過程中不產(chǎn)生有毒氣體?？傊?聚丙烯阻燃劑材料 正向高效、低煙、低毒、低成本的方向發(fā)展,特別是無鹵、低煙、低毒的膨脹型 阻燃劑、 有機(jī)硅系

24、阻燃劑以及納米阻燃劑的開發(fā)與應(yīng)用將成為聚丙烯阻燃劑最活 躍的研究領(lǐng)域。(1、阻燃劑的加入方式 原料化學(xué)改性、 表面處理和物理混合是阻燃劑的三種主要加入方法。在材料 表面進(jìn)行接枝阻燃基團(tuán)或者鍵合是化學(xué)改性的兩種手段。物理混合使用廣泛，阻 燃處理聚丙烯和木材重點(diǎn)使用物理混合的方法。 物理混合阻燃劑的方法適合用于 阻燃處理木纖維-聚丙烯復(fù)合材料。水溶性阻燃劑適用于木纖維，常用噴涂或者 浸漬的方法2。 (2、木纖維聚丙烯復(fù)合材料阻燃劑的選擇 木材阻燃劑一般用無機(jī)可溶鹽類化合物。磷酸鹽、硫酸鹽類化合物是最早被 使用的，滯后磷-氮-硼、磷-氮、磷-鹵等擁有協(xié)效作用的無機(jī)或有機(jī)阻燃劑體系、 樹脂型阻燃劑得到

25、發(fā)展。 此外室內(nèi)用阻燃劑常用脒基脲磷酸鹽。木材的阻燃劑體 系最適合采用磷-氮系阻燃體系。聚丙烯最常采用的阻燃體系是鹵銻系阻燃劑。 合適木纖維、 聚丙烯復(fù)合材料的阻燃劑還沒可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，需要進(jìn)行大量的試驗(yàn) 摸索。 (3、材料阻燃效果常用評價(jià)方法 材料的阻燃效果與燃燒性能評價(jià)方法有比較多種，氧指數(shù)法，水平垂直燃燒 法是比較傳統(tǒng)的方法3。水平垂直燃燒法和氧指數(shù)測定法是最為方便、常使用的 方法。 錐形量熱儀法是實(shí)驗(yàn)室對材料燃燒性能測試較為理想的。評價(jià)塑料燃燒性 能的試驗(yàn)方法經(jīng)常用水平燃燒試驗(yàn)與垂直燃燒試驗(yàn)法。 一、實(shí)驗(yàn)部分 1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備 1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料 PVC，S-1000，工業(yè)級，齊

26、魯石化股份有限公司；聚丙烯、馬來酸酐接枝聚 丙烯、CPE，工業(yè)級，寧波北侖美塑新材料科技有限公司；磷酸三苯酯、三氧化 二銻、DOP、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鋅等，皆為 CP。 1.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 GH-10 高速混合機(jī)，北京塑料機(jī)械廠；BL-6176-B 型單螺桿擠出機(jī)，寶輪精 密檢測儀器有限公司； SA600/150 塑料注射成型機(jī)， 寧波海天塑料集團(tuán)有限公司； 液晶式塑料擺錘試驗(yàn)機(jī)，美特斯工業(yè)系統(tǒng)有限公司；WDW-2E 微機(jī)控制電子式萬 能實(shí)驗(yàn)機(jī)，中國濟(jì)南試金集團(tuán)有限公司；DZF-6051 型真空干燥箱，上?；厶﹥x 器制造有限公司；DY202K 型電子天平，上海民僑精密科學(xué)儀器有限公司。 1

27、3 1.2 實(shí)驗(yàn)流程圖 配料 混合 擠出造粒 注塑成型 性能測試 圖 1 實(shí)驗(yàn)流程 1.3 配方設(shè)計(jì)及計(jì)量 表 1-聚丙烯阻燃改性配方設(shè)計(jì) 試驗(yàn)號 1 2 3 4 PP 100 份 100 份 100 份 100 份 PVC 預(yù)混料 0份 20 份 20 份 20 份 PP-g-MAH 0 10 10 10 ACR 0 10 10 10 三氧化二銻 0 10 15 10 磷酸三苯酯 0 0 0 5 按照實(shí)驗(yàn)的配方設(shè)計(jì)表，PP 稱量 150g 為準(zhǔn)，其余質(zhì)量按照配方來計(jì)算及稱 量。 1.4 性能測試 聚丙烯阻燃改性材料的沖擊強(qiáng)度按照 GB/T104392 標(biāo)準(zhǔn)，采用液晶式塑料 擺錘試驗(yàn)機(jī)測試缺口

28、試樣的簡支梁沖擊強(qiáng)度；拉伸強(qiáng)度采用 WDW-2E 微機(jī)控制 電子式萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)，按照 GB/T1040-92 標(biāo)準(zhǔn)測試斷裂拉伸強(qiáng)度，拉伸速度為 5mm/min；極限氧指數(shù)(LOI測試：按 GB/T 2406-1993 方法測試。 二、結(jié)果與分析 表 2-聚丙烯阻燃改性配方表及性能 試驗(yàn) 號 1 2 3 4 PP 100 份 100 份 100 份 100 份 PVC 預(yù) 混料 0份 20 份 20 份 20 份 PP-g -MAH 0 10 10 10 ACR 0 10 10 10 三氧化 二銻 0 10 15 10 磷酸三 苯酯 0 0 0 5 沖擊強(qiáng)度 /(KJ/m2 5.832 4.634

29、 4.266 4.891 氧指數(shù) /% 18.1 20.7 21.5 21.3 從表中可見：中可知：ACR 作為一種 PVC 常用加工助劑，可以改善塑料的加 工性，但是降低了復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度；三氧化二銻作為常用的無機(jī)阻燃劑， 其本身與塑料基體相容性差， 界面粘結(jié)性不好，因此制備的共混復(fù)合材料力學(xué)性 能往往會(huì)有一定程度的下降；加入后與 PVC 發(fā)揮協(xié)同阻燃作用4-5，從而改善復(fù) 14 合材料的阻燃性。磷酸三苯酯（TPP）是廣泛使用的含磷阻燃劑，在高分子材料 的阻燃改性中表現(xiàn)出較好的阻燃性6。 三、結(jié)論 （1）經(jīng)過這次試驗(yàn)，讓我認(rèn)識到聚丙烯塑料的阻燃改性是一項(xiàng)比較復(fù)雜、技術(shù) 性很強(qiáng)的塑料配制、加工過程。配方中涉及到的助劑種類很多,同時(shí)各種助劑又 相互影響、相互制約,因而配方比較復(fù)雜。在實(shí)施過程中既要注意材料性能，也 要關(guān)注材料生產(chǎn)效率， 材料的毒性問題以及材料生產(chǎn)成本等，這就要求助劑的選 擇及用量等要恰當(dāng)，這樣才能生產(chǎn)出高質(zhì)量、低成本的阻燃聚丙烯材料。 （2）不同的助劑對塑料的力學(xué)性能和阻燃性具有很大響，ACR 降低復(fù)合